Benchtop Nuclear Magnetic Resonance (NMR) instrumenten hebben enorme toepassingsscenario's op het gebied van voedselveiligheid; online snelle componentenanalyse in farmaceutische, biologische en chemische laboratoria; drugsdetectie, onderwijs en onderwijs.

De dipolaire cilindrische Halbach-magneet als krachtige magneetstructuur is de belangrijkste magneetstructuur geworden voor NMR-spectroscopie-apparatuur op een tafel vanwege het hoge materiaalgebruik en de homogeniteit van het magnetische veld. Vanwege de complexe structuur leiden verschillende verwerkingsfouten echter tot een slechte homogeniteit van het magnetische veld, wat de signaalkwaliteit van magnetische resonantie ernstig beïnvloedt en de ontwikkeling van benchtop-apparatuur voor magnetische resonantiespectrometers op basis van Halbach-magneten in China beperkt.

De Benchtop Magnetic Resonance Spectroscopy Group onder leiding van Yang Xiaodong van het Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology (SIBET) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft onlangs een passieve shimming-methode voor Halbach-magneten voorgesteld. De resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of Magnetic Resonance .

Gebaseerd op de ontleding en constructie van de sferische harmonische functie, ontwierpen de onderzoekers de shimming magnetische velarray die elke harmonische binnen de 3e orde genereert en construeerden de velddiagramanalyse van shimming-array met verschillende afmetingen en posities om snelle magnetische veldcompensatie te bereiken.

Ze beschreven ook de praktische werking en testresultaten van deze methode op Halbach-magneten.

"In het 0.5T-Halbach passieve shimming-experiment werd de homogeniteit van het magnetische veld verbeterd met twee ordes van grootte in vergelijking met het initiële veld, en de homogeniteit werd verbeterd tot 4,7 ppm," zei Yang.

In een andere set van 0,93T-Halbach-magneten was de homogeniteit ook verbeterd met een orde van grootte, waarmee de effectiviteit en herhaalbaarheid van de voorgestelde methode om de homogeniteit van het magnetische veld te verbeteren werd geverifieerd.

De in dit werk voorgestelde passieve shimming magnetische velarray zorgt voor een efficiënte compensatie van de homogeniteit van het magnetische veld van Halbach-magneten.

"De resultaten bieden sterke ondersteuning voor de onafhankelijke ontwikkeling van permanente magnetische resonantiespectrometer met hoge resolutie in China", zegt Yu Yingcong, president van het Wenzhou People's Hospital en ook een corresponderende auteur van de studie.

Het team heeft een magnetisch resonantieplatform met hoge resolutie gebouwd op basis van de 0,5T-Halbach-magneet na passieve shimming. "We zullen experimenten uitvoeren voor gerelateerde toepassingen en daarnaast de ontwikkeling van de onderzoeksresultaten in relevante toepassingen bevorderen", zegt Wang Ya, eerste auteur van het onderzoek. + Verder verkennen

Visualisatie van de oorsprong van magnetische krachten door elektronenmicroscopie met atomaire resolutie